CN1935441A - 水轮发电机转子支架轮毂缺陷的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水轮发电机转子支架轮毂缺陷的处理方法，包括对轮毂进行超声波探伤并标记缺陷部位、采用碳弧气刨清除缺陷、打磨清除缺陷部位光滑并露出金属光泽、着色探伤确认无缺陷、对补焊部位及其附近80mm～100mm范围采用氧－乙炔火焰预热至150～200℃、补焊、后热、打磨、超声波探伤检验补焊质量等工序。本发明工作量小、效果好，可彻底清除缺陷，能保证水轮发电机转子支架轮毂的质量。

Description

水轮发电机转子支架轮毂缺陷的处理方法

技术领域

本发明涉及一种水轮发电机转子支架轮毂缺陷的处理方法，特别是当铸钢件在铸造过程中局部发生了元素偏析，使得返修时补焊部位产生裂纹的情况下的一种处理方法。

背景技术

常规铸钢件缺陷返修方案为：(1)采用碳弧气刨清除缺陷；(2)打磨清除缺陷部位光滑并露出金属光泽；(3)着色探伤确认无缺陷；(4)预热：采用氧-乙炔焰对补焊部位及其附近100mm范围内预热150-200℃；(5)补焊，由压力容器持证焊工，采用结507、Φ3.2焊条打底、Φ4焊条补焊。多层多道焊，每焊一层，风枪振动三遍去应力，彻底清渣，仔细检查焊缝，确认无缺陷方可补焊第二层，按此要求，直至焊满，并要求先补焊大的缺陷部位，后补焊缺陷部位小的；(6)后热去氢处理；(7)打磨；(8)超声波探伤。按上述返修方案，经返修补焊后，超声波探伤，5处缺陷全部合格，证明上述返修方案是正确可行的。但上述5处缺陷超探合格的过程中对整个端面再次探伤，又发现新的一处气孔、夹渣缺陷。经过再次按上述返修方案，进行返修补焊过程中，却发生了补焊部位发生裂纹，必须清除掉缺陷，重新补焊。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水轮发电机转子支架轮毂缺陷的处理方法，该方法改进水轮发电机转子支架轮毂缺陷常规返修工艺的补焊工序，彻底清除水轮发电机转子支架轮毂缺陷。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：处理水轮发电机转子支架轮毂缺陷的处理方法，它包括以下工序：

(1)对水轮发电机转子支架轮毂进行超声波探伤并标记缺陷部位；

(2)采用碳弧气刨清除缺陷；

(3)打磨清除缺陷部位光滑并露出金属光泽；

(4)对所有补焊部位进行着色探伤确认无缺陷；

(5)对补焊部位及其附近100m范围采用氧-乙炔火焰预热至150～200℃；

(6)补焊时，采用结507、Φ3.2焊条打底、Φ4焊条补焊，多层多道焊，每焊一层，风枪振动三遍去应力，彻底清渣，仔细检查焊缝，确认无缺陷方可补焊第二层，直至焊满，补焊顺序是先补焊大的缺陷部位，后补焊小的缺陷部位；

在补焊时，因为补焊部位含碳量高使得可焊性差，或者是铸钢件发生了元素偏析，有害元素硫、磷超标，或者是轮毂尺寸大，整体预热困难，局部预热面积小，拘束应力大，造成补焊时焊缝急剧冷却，收缩应力大等原因都有可能造成补焊部位产生裂纹，此时应对产生裂纹部位进行分析，查找原因，制定处理措施，其补焊工序为：

(1)将补焊部位沿轮毂内外圆采用气刨刨通，并刨为倒梯形截面形；

(2)根据分析产生裂纹的原因选用合适的药芯焊丝，采用二氧化碳气体保护焊补焊，补焊时沿梯形两腰多层、多道施焊，这样由于补焊部位是开放的，焊缝沿梯形两腰逐渐向中心靠拢，收缩是沿梯形两腰向两侧收缩，由于两腰的焊缝尚未连在一起，可各自向两侧收缩，避免了拘束过大造成焊缝拉裂。当两侧焊缝沿中心连在一起时，由于连续施焊，两侧不断焊接，热量不断补充，早已将两侧母材加热到一定的范围，避免了急冷收缩；

(3)补焊完毕后立即将轮毂吊入退火炉整体加热，去应力退火，这样就解决了因母材拘束应力大而造成焊缝裂纹的问题。

本发明针对水轮发电机转子支架轮毂返修过程中出现的气孔、夹渣缺陷，以及补焊部位发生裂纹现象，对常规转子支架轮毂缺陷返修方案的补焊工序进行了改进，其改进的补焊工序为用碳弧气刨将补焊部位沿轮毂内外圆刨通为倒梯形截面、补焊时沿梯形两腰多层、多道施焊、补焊完毕后立即将轮毂吊入退火炉整体加热去应力退火，补焊方法为二氧化碳气体保护焊。工艺简单，效果良好，能较好地解决水轮发电机转子支架轮毂的返修难题。

具体实施方式

下面用一实例进一步描述本发明的技术放案：某水轮发电机转子支架轮毂材质为ZG20SLMn，外径Φ1720、内径Φ860、高度H＝1020、重7100kg的大型铸钢件。毛坯粗加工后经过超声波探伤发现一端面有5处缺陷，必须进行返修。该轮毂缺陷处理方法如下：

采用碳弧气刨清除缺陷，打磨清除缺陷部位光滑并露出金属光泽，着色探伤确认无缺陷。补焊前，先对补焊部位及其附近100m范围采用氧-乙炔火焰预热至150～200℃。补焊时，采用结507、Φ3.2焊条打底、Φ4焊条补焊。多层多道焊，每焊一层，风枪振动三遍去应力，彻底清渣，仔细检查焊缝，确认无缺陷方可补焊第二层，直至焊满。补焊顺序是先补焊大的缺陷部位，后补焊小的缺陷部位。补焊后进行后热去氢处理、打磨，并进行超声波探伤。通过超声波探伤发现原来5处缺陷全部合格，但同时又发现一处气孔、夹渣缺陷，经上述方法进行处理时，补焊部位发生了裂纹。

在补焊部位附近20mm及其它正常部位采样进行化学分析，经过分析确定铸件发生了局部元素偏析，有害元素硫、磷超标，因此返修补焊工艺改选焊材为Ho8Mn2SiA，Φ1.2焊丝，采用二氧化碳气体保护焊补焊，这样可以利用焊丝中较高含量的锰去脱硫、磷，防止裂纹。

将补焊部位沿轮毂内外圆采用气刨刨通，并刨为倒梯形截面形，补焊时沿梯形两腰多层、多道施焊。

补焊完毕后立即将轮毂吊入退火炉整体加热，去应力退火，打磨完毕后用超声波探伤仪探伤，完全合格。

Claims (2)

1、水轮发电机转子支架轮毂缺陷的处理方法，包括对水轮发电机转子支架轮毂进行超声波探伤并标记缺陷部位、采用碳弧气刨清除缺陷、打磨清除缺陷部位光滑并露出金属光泽、对所有补焊部位进行着色探伤确认无缺陷、对补焊部位及其附近100mm范围采用氧-乙炔火焰预热至150～200℃、补焊、后热去氢处理、打磨、超声波探伤检验补焊质量工序，其特征在于所述的补焊工序包括以下步骤：

(1)用碳弧气刨将补焊部位沿轮毂内外圆刨通，并刨为倒梯形截面；

(2)补焊时沿梯形两腰多层、多道施焊；

(3)补焊完毕后立即将轮毂吊入退火炉整体加热，去应力退火。

2、根据权利要求1所述的水轮发电机转子支架轮毂缺陷的处理方法，其特征在于补焊采用的焊材为φ1.2的Ho8Mn2SiA焊丝，补焊方法为二氧化碳气体保护焊。